Enlace iónico, covalente y metálico

La sal común, $\text{NaCl}$, está formada por iones ordenados en un cristal.

1. a) Explica qué les ocurre a los electrones de valencia del sodio y del cloro cuando se forma el compuesto.
2. b) ¿Qué partículas forman la sal y qué fuerza las mantiene unidas?
3. c) Dibuja en tu cuaderno un trocito de la red cristalina alternando iones $\text{Na}^{+}$ y $\text{Cl}^{-}$.

Nadie ha aislado jamás «una molécula de sal»: el $\text{NaCl}$ forma una red cristalina cúbica en la que cada ion está rodeado por seis iones de signo contrario.

1. a) Explica por qué, para los compuestos iónicos, hablamos de «unidad fórmula» y no de molécula.
2. b) ¿Qué representa entonces la fórmula $\text{NaCl}$?
3. c) Dibuja en tu cuaderno una capa de la red, alternando iones $\text{Na}^{+}$ y $\text{Cl}^{-}$.

Una molécula de agua, $\text{H}_2\text{O}$, contiene un átomo de oxígeno unido a dos átomos de hidrógeno.

1. a) ¿Qué tipo de enlace une al oxígeno con los hidrógenos?
2. b) ¿Cuántos enlaces hay en la molécula y cuántos electrones comparte el oxígeno en total?
3. c) ¿Cuántos electrones aporta cada átomo de hidrógeno a su enlace?

El dióxido de carbono, $\text{CO}_2$, lo exhalamos al respirar y lo absorben las plantas. Datos: $Z(\text{C}) = 6$, $Z(\text{O}) = 8$.

1. a) Calcula el número total de electrones de valencia de la molécula.
2. b) Sabiendo que el carbono forma un doble enlace con cada oxígeno, dibuja en tu cuaderno el diagrama de Lewis de la molécula.
3. c) ¿Cuántos pares de electrones comparte el carbono? Comprueba que cumple la regla del octeto.

El nitrógeno de las bolsas de patatas fritas protege el alimento porque es un gas muy poco reactivo. Las moléculas $\text{H}_2$, $\text{O}_2$ y $\text{N}_2$ tienen, respectivamente, un enlace simple, uno doble y uno triple.

1. a) Dibuja en tu cuaderno el diagrama de Lewis de las tres moléculas.
2. b) ¿Cuántos electrones se comparten en cada una?
3. c) Razona por qué el triple enlace del $\text{N}_2$ lo convierte en un gas tan inerte que se utiliza como atmósfera protectora.

Un clavo de hierro es un trozo de metal formado únicamente por átomos de $\text{Fe}$.

1. a) Explica en qué consiste el «mar de electrones» del enlace metálico.
2. b) ¿Qué significa que los electrones están deslocalizados?
3. c) Si los electrones compartidos desaparecieran, ¿cómo interactuarían entre sí los cationes de hierro? Razona por qué se dice que el mar de electrones es el «pegamento» del metal.

El mercurio es el único metal líquido a temperatura ambiente y, como el cobre o el aluminio, conduce la corriente eléctrica.

1. a) Describe el modelo del enlace metálico: qué partículas hay y cómo están organizadas.
2. b) Explica, con ese modelo, por qué un metal conduce la electricidad tanto en estado sólido como líquido.
3. c) El bronce (cobre y estaño) y el acero inoxidable (hierro, cromo y níquel) también conducen: explica por qué mezclar varios metales no «rompe» el enlace metálico.

La electronegatividad mide la fuerza con que un átomo atrae hacia sí los electrones de un enlace; los metales tienen electronegatividad baja y los no metales, alta.

1. a) Completa la regla práctica: metal + no metal → enlace ...; no metal + no metal → enlace ...; metal + metal → enlace ....
2. b) Justifica cada caso pensando en quién «tira» más de los electrones.

Con estos valores de electronegatividad: $\text{Na} = 0,9$, $\text{Cl} = 3,0$, $\text{H} = 2,1$, $\text{O} = 3,5$, $\text{C} = 2,5$ y $\text{Mg} = 1,2$; y la regla práctica de que una diferencia de electronegatividad $\Delta\text{EN} > 1,7$ corresponde a un enlace predominantemente iónico. Los valores de electronegatividad se representan sobre una escala en la figura.

1. a) Calcula $\Delta\text{EN}$ para los enlaces de $\text{NaCl}$, $\text{H}_2\text{O}$ (enlace $\text{O}-\text{H}$), $\text{CO}_2$ (enlace $\text{C}-\text{O}$) y $\text{MgO}$.
2. b) Clasifica cada enlace como predominantemente iónico o covalente.
3. c) Explica por qué el enlace $\text{O}-\text{H}$, siendo covalente, se dice que es «polar».

Unas sustancias forman redes cristalinas y otras forman moléculas.

1. a) Explica la diferencia entre ambas estructuras.
2. b) Pon un ejemplo de sustancia que forme una red cristalina y otro de sustancia molecular.
3. c) ¿En cuál de los dos casos tiene sentido hablar de «una molécula» aislada? Razona la respuesta.

El diamante es carbono puro. En él, cada átomo de carbono está unido a otros cuatro átomos de carbono formando una estructura tridimensional continua.

1. a) ¿Qué tipo de enlace une a los átomos de carbono entre sí?
2. b) ¿Es el diamante una sustancia molecular o una red cristalina?
3. c) ¿Cuántos enlaces forma cada átomo de carbono?

El electrodo negativo de las baterías de litio de los móviles es de grafito. En el grafito, cada carbono se une solo a otros tres, formando capas de hexágonos, y su cuarto electrón de valencia queda deslocalizado a lo largo de toda la capa.

1. a) Dibuja en tu cuaderno la estructura de una capa de grafito.
2. b) Explica por qué el grafito conduce la electricidad aunque el enlace entre sus átomos sea covalente.
3. c) Señala la analogía entre los electrones deslocalizados del grafito y el mar de electrones de un metal.